一氧化二氯(Cl2O)是国际公认的高效安全灭菌消毒剂,其部分性质如下:现用如图所示装置制备少量Cl2O。
已知:常温下,Cl2O是棕黄色、有刺激性气味的气体,易溶于水;熔点:-120.6°C;沸点2.0°C。
(1)盛有浓盐酸的仪器的名称是_________________ 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为___________ 。
(3)装置B中的试剂是_______ (填名称)。
(4)装置C中固体产物为NaCl和NaHCO3,写出该反应的化学方程式________ 。
(5)装置E中Cl2O的收率与装置C的温度和纯碱的含水量的关系如表所示,下列猜想明显不合理的是。
(6)C中盛装含水碳酸钠(即Na2CO3与水按照质量106:9调制而成),用来吸收氯气制备Cl2O。如果用Na2CO3·xH2O表示含水碳酸钠,则x为__________ 。
已知:常温下,Cl2O是棕黄色、有刺激性气味的气体,易溶于水;熔点:-120.6°C;沸点2.0°C。
(1)盛有浓盐酸的仪器的名称是
(2)装置A中发生反应的离子方程式为
(3)装置B中的试剂是
(4)装置C中固体产物为NaCl和NaHCO3,写出该反应的化学方程式
(5)装置E中Cl2O的收率与装置C的温度和纯碱的含水量的关系如表所示,下列猜想明显不合理的是。
温度/°C | 纯碱含水量/% | Cl2O收率/% |
0~10 | 5.44 | 67.85 |
0~10 | 7.88 | 89.26 |
10~20 | 8.00 | 64.24 |
30~40 | 10.25 | 52.63 |
30~40 | 12.50 | 30.38 |
A.温度越高,Cl2O的收率越低 |
B.纯碱含水量越高,Cl2O的收率越高 |
C.随着纯碱含水量增大,Cl2O的收率先增大后减小 |
D.温度较低时,纯碱含水量越高,Cl2O的收率越高,温度较高时,纯碱含水量越高,Cl2O的收率越低 |
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更新时间:2022-12-16 15:20:25
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解题方法
【推荐1】是灰霾天气二次无机颗粒爆发式增长的重要前体物,某实验中心通过如下实验探究与在细颗粒表面发生的化学变化。
Ⅰ.a.原料气的制备
(1)仪器A的名称为_______ ;B中反应的离子方程式为_______ 。
(2)C中盛放的试剂为饱和食盐水,其作用为_______ 。
b.通过如下装置制备干燥的
A. B. C. D.
(3)试管中盛放的试剂为_______ ;若不考虑氨气的尾气处理,装置连接顺序为_______ (用接口字母表示气体流动方向)。
Ⅱ.、在表面的反应:按照下表中的描述将气体混合后,将各组气体依次通入反应管中,测定反应生成的含量结果如图所示。
实验1的目的为空白实验
(4)对比实验2、3能得到的结论为_______ ;查阅资料表明,该反应为置换反应,则反应的化学方程式为_______ 。
(5)对比实验2、4能得到的结论为_______ 。
Ⅰ.a.原料气的制备
(1)仪器A的名称为
(2)C中盛放的试剂为饱和食盐水,其作用为
b.通过如下装置制备干燥的
A. B. C. D.
(3)试管中盛放的试剂为
Ⅱ.、在表面的反应:按照下表中的描述将气体混合后,将各组气体依次通入反应管中,测定反应生成的含量结果如图所示。
序号 | 气体成分 | 颗粒物状态 |
实验1 | 空气 | 颗粒 |
实验2 | 空气+(浓度为) | 无颗粒物 |
实验3 | 空气+(浓度为) | 颗粒 |
实验4 | 空气+(浓度为)+(浓度) | 无颗粒物 |
实验5 | 空气+(浓度为)+(浓度) | 颗粒 |
实验1的目的为空白实验
(4)对比实验2、3能得到的结论为
(5)对比实验2、4能得到的结论为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】二氧化氯()是一种淡黄色气体,是高效、安全的新型自来水消毒剂。它的熔点为,沸点为,浓度过高时会发生爆炸。某科研小组利用氯气与亚氯酸钠反应制取并收集少量纯净,装置如图所示(支撑装置略)。
已知:
(1)仪器a的名称_______ ;装置F中干燥管的作用_______
(2)装置A中,圆底烧瓶内发生的离子反应方程式_______ ,其中氧化剂与还原剂物质的量之比为_______ 。
(3)设计一个实验方案探究是否具有漂白性。方案_______ (自选实验仪器以及限选下列试剂:气体、稀盐酸、氢氧化钠溶液、酚酞、碘单质)。
(4)饮用水中二氧化氯消毒剂要求出厂水中限值为。取某处理过的水样品,加入足量的酸性固体,发生反应:;以淀粉为指示剂,消耗的,发生反应:,该水样品中浓度为_______ ,_______ (填“符合”或“不符合”生活饮用水卫生标准。[提示:]
已知:
(1)仪器a的名称
(2)装置A中,圆底烧瓶内发生的离子反应方程式
(3)设计一个实验方案探究是否具有漂白性。方案
(4)饮用水中二氧化氯消毒剂要求出厂水中限值为。取某处理过的水样品,加入足量的酸性固体,发生反应:;以淀粉为指示剂,消耗的,发生反应:,该水样品中浓度为
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【推荐3】高铁酸钾 (K2FeO4)是一种新型、高效、无毒的多功能水处理剂。查阅资料已知:为紫色固体,易溶于水、不溶于乙醇,溶于KOH溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生,在碱性溶液中较稳定。
Ⅰ.湿法制备高铁酸钾(夹持装置略去)
原理:实验室中常用KClO在强碱性介质中与反应制备
(1)氯气的发生装置可以选择图中的_______ (用图中大写字母表示);化学反应方程式为_______ 。
(2)选择上述装置,制备,按气流从左到右的方向,合理的连接顺序a→_______→_______→_______→_______→_______(填仪器接口字母,仪器不可重复使用)。_________
(3)使用时经常通过测定高铁酸钾的纯度来判断其是否变质。在硫酸溶液中反应如下:
①完成并配平上述离子方程式(方框内填化学计量数,横线上写物质)。__________
②现取D中洗涤并干燥后样品的质量10g,加入稀硫酸,收集到0.672L气体(标准状况)。则样品中高铁酸钾的质量分数为_______ 。
Ⅱ.干法制备高铁酸钾的主要反应为:。
(4)①该反应中的还原剂是_______ 。
②每生成转移_______ 个电子(阿伏加德罗常数用表示)。
(5)简要说明作为复合型水处理剂时所起的作用_______ 。
Ⅰ.湿法制备高铁酸钾(夹持装置略去)
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(1)氯气的发生装置可以选择图中的
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(3)使用时经常通过测定高铁酸钾的纯度来判断其是否变质。在硫酸溶液中反应如下:
①完成并配平上述离子方程式(方框内填化学计量数,横线上写物质)。
②现取D中洗涤并干燥后样品的质量10g,加入稀硫酸,收集到0.672L气体(标准状况)。则样品中高铁酸钾的质量分数为
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(4)①该反应中的还原剂是
②每生成转移
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【推荐1】红磷可用于制备半导体化合物,还可以用于制造火柴、烟火,以及三氯化磷等。
Ⅰ.研究小组以无水甲苯为溶剂,(易水解)和(叠氮化钠)为反应物制备红磷。
实验步骤如下:
①甲苯的干燥和收集:装置如图1所示(夹持及加热装置略)
已知:二苯甲酮为指示剂,无水时体系呈蓝色,甲苯的沸点为110.6℃。(1)金属的作用是___________ 。
(2)先小火加热控温100℃一段时间,打开活塞___________ ,达到除水的目的。再升温至120℃左右,打开活塞___________ ,达到分离收集甲苯的目的。
②红磷的制备:装置如图2所示(夹持、搅拌、加热装置已略)。(3)在氩气保护下,反应物在装置A中混匀,于280℃加热12小时至反应物完全反应,除得到红磷外,有无色无味的气体生成,A中发生的反应化学方程式为___________ 。用氩气赶走空气的目的是___________ 。
(4)离心分离和洗涤得到产品,洗涤时先后使用乙醇和水,依次洗去的物质是___________ 。
Ⅱ.该实验所需的纯度要求极高,对于的纯度测定如下:
步骤Ⅰ:取上述所用样品,置于盛有蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成溶液;
步骤Ⅱ:取上述溶液于锥形瓶中,先加入足量稀硝酸,一段时间后再加入溶液(过量),使完全转化为沉淀(可溶于稀硝酸);
步骤Ⅲ:加入少量硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖。以硫酸铁溶液为指示剂,用溶液滴定过量的难溶于水),达到滴定终点时,共用去溶液。
(5)产品中的质量分数为___________ ,若测定过程中没有加入硝基苯,则所测的含量会___________ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
Ⅰ.研究小组以无水甲苯为溶剂,(易水解)和(叠氮化钠)为反应物制备红磷。
实验步骤如下:
①甲苯的干燥和收集:装置如图1所示(夹持及加热装置略)
已知:二苯甲酮为指示剂,无水时体系呈蓝色,甲苯的沸点为110.6℃。(1)金属的作用是
(2)先小火加热控温100℃一段时间,打开活塞
②红磷的制备:装置如图2所示(夹持、搅拌、加热装置已略)。(3)在氩气保护下,反应物在装置A中混匀,于280℃加热12小时至反应物完全反应,除得到红磷外,有无色无味的气体生成,A中发生的反应化学方程式为
(4)离心分离和洗涤得到产品,洗涤时先后使用乙醇和水,依次洗去的物质是
Ⅱ.该实验所需的纯度要求极高,对于的纯度测定如下:
步骤Ⅰ:取上述所用样品,置于盛有蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成溶液;
步骤Ⅱ:取上述溶液于锥形瓶中,先加入足量稀硝酸,一段时间后再加入溶液(过量),使完全转化为沉淀(可溶于稀硝酸);
步骤Ⅲ:加入少量硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖。以硫酸铁溶液为指示剂,用溶液滴定过量的难溶于水),达到滴定终点时,共用去溶液。
(5)产品中的质量分数为
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解题方法
【推荐2】某油脂厂废弃的油脂加氢反应的镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
回答下列问题:
(1)基态Ni2+的价电子排布式为____ ,Ni在元素周期表中位于____ 区。
(2)“转化”过程宜控制较低温度的原因是____ ,H2O2的结构如图所示,则H2O2是____ 分子(填“极性”或“非极性”)。转化过程中的双氧水可用O3代替,O3中的中心O原子的杂化方式为____ ,O3的空间构型是____ ,O3是____ 分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=____ 。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L-1,则“调pH”应控制的pH范围是____ 。
(4)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式____ 。
金属离子 | Ni2+ | Al3+ | Fe3+ | Fe2+ |
开始沉淀时(c=0.01mol·L-1)的pH | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
(1)基态Ni2+的价电子排布式为
(2)“转化”过程宜控制较低温度的原因是
(3)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=
(4)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式
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【推荐3】实验室用酸性蚀刻废液(含等)和碱性蚀刻废液[NH4+、Cu(NH3)42+、NH3·H2O等]制备CuI(白色固体)的实验流程如下:
(1)步骤Ⅰ中发生了多个反应,其中与盐酸反应生成Cu(OH)Cl的离子方程式为____ 。
(2)步骤Ⅳ需控制pH为1~2,80 ℃下进行,合适的加热方式是____ 。
(3)步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、______ 、____ 。
(4)步骤Ⅵ在下列装置(夹持及加热装置已省略)中进行。
①装置a中盛装浓硫酸的仪器的名称是___ ,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___ 。
②装置c中反应完成的现象是_____ 。
③用装置d中的溶液洗涤制得的CuI的目的是____ ,然后再用无水乙醇洗涤的目的是___ 。
(1)步骤Ⅰ中发生了多个反应,其中与盐酸反应生成Cu(OH)Cl的离子方程式为
(2)步骤Ⅳ需控制pH为1~2,80 ℃下进行,合适的加热方式是
(3)步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、
(4)步骤Ⅵ在下列装置(夹持及加热装置已省略)中进行。
①装置a中盛装浓硫酸的仪器的名称是
②装置c中反应完成的现象是
③用装置d中的溶液洗涤制得的CuI的目的是
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解答题-实验探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料.某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,设计如下三种实验方案.
已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
【方案1】取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去).
(1)图C装置中球形干燥管的作用是_________ .
(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先进行的操作是__________ ,再加入实验药品.接下来的实验操作是关闭K1,打开K2,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体.打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化.通入氮气的目的是____________ .
(3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见__________ .
【方案2】用下图装置测定m g样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去).
(4)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是___________ .
(5)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为V mL(已转换为标准状况),则AlN的质量分数是_______ .
【方案3】按以下步骤测定样品中A1N的纯度:
(6)步骤②生成沉淀的离子方程式为________________ .
(7)若在步骤③中未洗涤,测定结果将_______________ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
【方案1】取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去).
(1)图C装置中球形干燥管的作用是
(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先进行的操作是
(3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见
【方案2】用下图装置测定m g样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去).
(4)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是
A.CCl4 | B.H2O | C.NH4Cl溶液 | D. |
【方案3】按以下步骤测定样品中A1N的纯度:
(6)步骤②生成沉淀的离子方程式为
(7)若在步骤③中未洗涤,测定结果将
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【推荐2】亚硝酸钠()主要用于医药、染料和漂白等行业,也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用氮氧化物(可用表示)制备亚硝酸钠,简易流程如图。已知:,(1)利用饱和溶液和饱和溶液在加热条件下反应可制得,该反应的化学方程式为_______ ;实验时装置B中应间断性通入适量的,其目的是_______ 。
(2)装置C中盛装饱和溶液的仪器的名称是_______ ;NO不能单独被纯碱溶液吸收,为了使完全被纯碱溶液吸收且产品纯度最高,_______ 。
(3)装置D的作用是_______ ,采用“倒置漏斗”措施的目的是_______ 。
(4)设计实验探究的性质。制备实验完毕后,从装置C中分离出固体粗产品(不含杂质),取少量上述产品配制成溶液,分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验,实验操作及现象、结论如下表。
上述实验_______ (填标号)的结论不可靠。经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以的形式存在,酸性溶液与反应的离子方程式为_______ 。
(2)装置C中盛装饱和溶液的仪器的名称是
(3)装置D的作用是
(4)设计实验探究的性质。制备实验完毕后,从装置C中分离出固体粗产品(不含杂质),取少量上述产品配制成溶液,分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验,实验操作及现象、结论如下表。
实验 | 实验操作及现象 | 结论 |
甲 | 滴入无色酚酞溶液中,无色酚酞溶液变红 | 是弱酸 |
乙 | 滴入少量酸性KI-淀粉溶液中,振荡,酸性KI-淀粉溶液变蓝 | 酸性条件下具有氧化性 |
丙 | 滴入少量酸性溶液中,振荡,酸性溶液褪色 | 酸性条件具有还原性 |
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【推荐3】氯化亚铜(CuCl)广泛用于化工、印染、有机合成等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产氯化亚铜的工艺过程如下图所示。
回答下列问题:
(1)CuCl中Cu元素在周期表中的位置为___________ 。
(2)步骤①中N元素被还原为最低价,则Cu溶解的离子方程式为________ 。溶解温度应控制在60~70℃,原因是______________ 。
(3)写出步骤③中主要反应的离子方程式________ 。(NH4)2SO3要适当过量,目的有:保证Cu2+的还原速率,__________ 。已知NH4Cl、Cu2+的物质的量之比与Cu2+沉淀率的关系如图所示,当氯化铵用量增加到一定浓度后氯化亚铜的沉淀率减少,原因是________ 。
(4)步骤⑥加入乙醇洗涤的目的是__________ 。
(5)氯化亚铜的定量分析:
①称取样品0.250g和10mL过量的FeCl3溶液于250mL锥形瓶中,充分溶解;
②用0.100mol·L-1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液测定。已知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。
三次平衡实验结果如下表(平衡实验结果相差不能超过1%):
则样品中CuCl的纯度为_______ (结果保留3位有效数字)。
回答下列问题:
(1)CuCl中Cu元素在周期表中的位置为
(2)步骤①中N元素被还原为最低价,则Cu溶解的离子方程式为
(3)写出步骤③中主要反应的离子方程式
(4)步骤⑥加入乙醇洗涤的目的是
(5)氯化亚铜的定量分析:
①称取样品0.250g和10mL过量的FeCl3溶液于250mL锥形瓶中,充分溶解;
②用0.100mol·L-1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液测定。已知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。
三次平衡实验结果如下表(平衡实验结果相差不能超过1%):
平衡实验次数 | 1 | 2 | 3 |
0.250g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) | 24.35 | 24.05 | 23.95 |
则样品中CuCl的纯度为
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【推荐1】碳酸锶(难溶于水,主要用于电磁材料和金属冶炼。一种由工业碳酸锶(含少量2+2+2+2+等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如下:
已知:I.3为两性氢氧化物;
II.常温下,各物质的溶度积常数如表所示。
(1)气体A的电子式为_______ 。
(2)“沉钡、铅”时,pH过低会导致24的利用率降低,原因为_______ (用离子方程式解释);“还原”时发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)“滤渣1”的主要成分为_______ (填化学式)。
(4)用氨水和NaOH分步调节pH,而不是直接调节溶液的的原因为_______ 。
(5)“滤渣2”的主要成分为_______ 、_______ (填化学式)。
(6)“碳化”时,反应的平衡常数K的计算关系式为_______ (用相关平衡常数表示,已知碳酸的电离常数。a1a23的溶度积常数为
(7)“系列操作”中包含‘℃烘干”等操作,烘干过程中除蒸发水分外,还能够除去中的微量可溶性杂质,该杂质除2外还可能为_______ (填化学式)。
已知:I.3为两性氢氧化物;
II.常温下,各物质的溶度积常数如表所示。
化合物 | Cr(OH)3 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 |
Ksp近似值 | 1×10-31 | 5.5×10-6 | 1.8×10-11 |
(1)气体A的电子式为
(2)“沉钡、铅”时,pH过低会导致24的利用率降低,原因为
(3)“滤渣1”的主要成分为
(4)用氨水和NaOH分步调节pH,而不是直接调节溶液的的原因为
(5)“滤渣2”的主要成分为
(6)“碳化”时,反应的平衡常数K的计算关系式为
(7)“系列操作”中包含‘℃烘干”等操作,烘干过程中除蒸发水分外,还能够除去中的微量可溶性杂质,该杂质除2外还可能为
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【推荐2】已知反应:+4NaOH→NaCl+CH2=CH2↑+Na3PO4+3H2O。可用如图装置和给定的试剂制取1,2-二溴乙烷(其信息如下:相对分子质量为188、无色液体,密度2.18g•cm-3,熔、沸点分别为9.79℃、131.4℃,不溶于水)。试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。回答下列问题:
(1)仪器b的名称为______ ;其中长玻璃导管的作用是______ 。
(2)e装置的作用是______ ;其中所发生反应的离子方程式为______ 。
(3)试管d中发生反应的化学方程式为______ 。若用冰水代替烧杯中的冷水,可能引起的不安全后果是______ 。
(4)实验消耗40%乙烯利(摩尔质量为Mg·mol-1)溶液50g,制得产品mg,则乙烯利合成1,2-二溴乙烷的产率为______ (用含M、m的代数式表示)。
(1)仪器b的名称为
(2)e装置的作用是
(3)试管d中发生反应的化学方程式为
(4)实验消耗40%乙烯利(摩尔质量为Mg·mol-1)溶液50g,制得产品mg,则乙烯利合成1,2-二溴乙烷的产率为
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【推荐3】磷铁(含P、Fe、Cr等)是磷化工生产过程中产生的副产物,一种以磷铁为原料制备和的流程如图所示:
已知:水浸后溶液的主要成分为和;的回答下列问题:
(1)“破碎”的目的为________________________________________________________ 。
(2)“焙烧”时,应将原料加到________ 坩埚中(填“陶瓷”或“钢制”),原因是_____________ (结合化学方程式解释),Cr单质发生的主要反应的化学方程式为________ 。
(3)进一步提纯粗磷酸钠晶体的方法为________________ 。
(4)“酸化”时发生反应的离子方程式为________________________________________________ 。
(5)“沉铬”时,加NaOH调节至pH为________ 时,铬离子刚好沉淀完全。(已知:,离子浓度为10-5mol/L时可认为该离子沉淀完全)
已知:水浸后溶液的主要成分为和;的回答下列问题:
(1)“破碎”的目的为
(2)“焙烧”时,应将原料加到
(3)进一步提纯粗磷酸钠晶体的方法为
(4)“酸化”时发生反应的离子方程式为
(5)“沉铬”时,加NaOH调节至pH为
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